Text
                    УДК 621.318.5.001.24:	Группа ТЗК^
621.646.2-522/Э8$.7»вДЗе	— ‘V ~~
отраслевой стандарт.
I 	>	« I  I 	,.. ......г »щ |[1 	н иц ! J	и _ iTi 1. I, I
ЭЛЕКТРОМАГНИТЫ RHEB-	ОСТ 92^9376-80
МАГИЧЕСКИХ И ГИДРАВ-
ЛИЧЕСКИХ ШПАКОВ
Методика расчета	Взамен
ПисьмомМинистерства»
от 28 цойбря 1980г» Ш ИП-572 Срок введения установлен
с X января 1982 года
Настоящий стандарт распространяется на электромаг-
ниты пневматических и гидравлических клапанов, праднаенв-
ченных для работы в пневмогидравлических системах изделий
отрасли.
Стандарт устанавливает методику расчете основных .
параметров электромагнитов о плоскими я коническими стопа-
аа. ; -

г
(г)
цро&ерен & (Ф&Чг
Издание официальное
©
/ ‘
СРВ 7&2O
110(83
21-22-г/г~
Перепечатка коодрецеяа
е ____________________________1
", " '"« » ' ! V Г '

OCT 92-9576-80 Диет 2 I .ЦЕЛЬ И ЗАДАЧА РАСЧЕТА I.I. Расчет производится с целью определения конст- руктивных размеров и обмоточных данных электромагнитов, которые отвечают заданным условиям работы пневматических и гидравлических клапанов, типы и основные параметры ко- торых определены ОСТ 92-8874-77, и ОСТ £2-9079- ?9т 1.2. Задача расчета состоит в выборе и проверке правильности выбора параметров, влияющих на работоспособ- ность электромагнита: геометрических размеров якоря и магнитопровода; обмоточных данных; действительной установившейся температуры перегрева катушки; времени"срабатывания. Проверка правильности выбора параметров производится с учетом данных, оговоренных в ОСТ 92-9224-79 "Электромаг- ниты электроклапанов. Типы и основные параметры”. Пример расчета электромагнита приведен в справочном приложении I. «Г 2/- 222/80
OCT 92-9376-80 Даст 3 2 . ИИОДИКА РАСЧЕТА ЭЛЕКП>ОЦАГНИТА 2.1. Определение конструктивного факторе 2,1.1. Конструктивный фактор Кф определяется по формуле ' КФ='^5^ <r‘V" (н’/„), (1) °F где Q3Ksi<)P ” потребное усилив электромагнита, кто (Н); 8р - рабочий воздушный зазор, к; к. - коэффициент запаса по силе» К3 принимать равным: 1,5 ♦ 2 - для быстродействующих электромагни- тов с временем срабатывания Т < 0,05 с; 1,2 4 1,5 - для остальных электромагнитов; Р - сумма сил, действующих не якорь электромагните череэ исполнительный механизм и определенных в результате силового расчета пневмо (гвдро)- КЛ8П8Н8, КГСХН). 2*2» Определение формы электромагнита 2.2* 1 «По полученному значению величины конструктивного фактора КФ определяется форма электромагнита (форма яко- ря цетола) электромагнита). Значения КФ и формы якорей (стопов) для различных электромагнитов приведены в табл. I. 21- 222/$0
I OCT 92-9376-80 Лист 4 2.3. Выбор величины магнитной индукции в рабочей воздушном зазоре 2.3.1«Величина магнитной индукции в рабочем воздушном зазоре определяется по зависимостям Bp « f(КФ)» приведен- ным на черт. I. - у г
OCT 92-9376-80 Диет 5
0С7 92-9376-80 Лист 6 2.4. Определение соотношений геометрических размеров катушки электромагните ' . 2.4.1 Соотношение геометрических размеров катушки электро- магните определяется по зависимости (см.черт.I) ’ *-=/(КФ), к где ' ttt - длина катушки электромагнита* м; высота катушки электромагните* м 2.5. Определение радиусе якоря электромагнита 2.5.1. Эквивалентный радиус якоря электромагнита с плоским стопом определяется по формуле ИЛЮаи м ГвТ---- М rt лэ (3) Озм 8 3 где » I - относительная магнитная проницаемость воздухаj jie в 4т • 10“7 - абсолютная магнитная проницаемость ‘ вакуума, —)♦ 2.5.2. Эквивалентный радиус якоря электромагнита о коническим стопом определяется по формуле 2 и 8 I 9? ЯЭ • 9f81 ~5-------- М 21-222/М
!Л! 92~9376-8G -60 Лист 7 где Q?H »"с0$дЭгс * ~ эквивалентам усилие ?„.хэглещтромагн1 ; °’ Т кгс(Н); 0Эи- потребное усилие электромагнита, ktczvc (Н); У - угол конусности. град. . 2.5Л. Действительный радиус якоря ич. о учетом различных отверстий ( под пружину, г~ _ техно- логических) в нем определяется по формуле 1*1 / , I ж i 2.6. Определение суммарной намагничивающем-.- . силы ингушки электромагнита 2.6.1* Суммарная намагничивающая сила кал:чкахушки элек- тромагнита с плоским стопом определяется по i>\;и$дрмуле * А. (5) ' • Г* Г* * - V fi i 2.6.2. Суммарная намагничивающая сила югукатуижи элек- тромагнита с коническим стопом определяется по формуле р = т u,= K А х " ет ЛЛ ’ где 120~ ток в катушке электромагнита при ^.:щвормэльных условиях ($s 20%), А;
OCT 92*9376-80 r-vU Диет 8 W - количество витков провода катушки; КсТ= 1,15 4 1,3 - коэффициент, учитывающихz . падение намагничивающей силы в стали и фиксированных воздушных зазорах при начальном рабочеос.^ воз- душном аазоре 5р= 0,4 • 10“^ 4 1,8 ^*8 ДО"5 м. Меньшему значению 8р соответствует г -пгманьшее значение Ксх; Зр = Sp cos2 у - эквивалентный рабочий вох^оздуш- ннй зазор; м. * 2.7. Определение высоты и длины катушки электромагнита 1 2.7 Д. Исходя из уравнения установившейся температурку? * перегрева катушки электромагнита . •' (6) и учитывая соотношение 1К®Ы1К, из форнулн (6) получим значение высоты катушки по формуле , (7) где “Р10^+ в<(^д«п“'®)] - удельное сопротивление^ние < провода кДтушки при допустимой температура': о- нагрева, Ом.м; р20 “ удельное сопротивление провода при темпергтиу: ту- ре # « 20°С. Bps «iraepaiypo & 2D°C дня недяого г провода а “ 0,0ПЯ . Ю“е 0к.и;
a OCT 92-9376-60 Лист 9 <X = 0,00425 - температурный коэффициент сопротив- ления меди, l/te; ' ' ТА - коэффициент длительности включения электромаг- -нита* При предварительном расчете принимаем длитель- ный режим включения Т = I ( допускается принимать Тд<< I, исходя из опыта проектиро- вания); значение суммарной намагничивающей силы, опре- ленной по формуле (5); - установившаяся температура перегрева катушки., выбираемая из условия Фу.*46 У^цоп> ^аоя “ Д0ПУстим8а температура нагрева, определенная техническим заданием на электромагнит, либо стойкостью материалов, применяемых в электро- магните, °C; я Ктн+ Ктв - коэффициент теплоотдачи, Br/ir.°C; Кти= 9,5 [1 + 0,006 (5^-9)] - коэффициент теплоотдачи с наружной повррхности катушки, Вт/м2*^; Ктж ж Кти - коэффициент теплоотдачи с внутренней поверхности катушки для электромагнитов с расходом рабочего тела через внутреннюю по- . лость, Вт/м^Л; . р ж О - для катушек, имеющих изоляционный каркас из материала, плохо проводящего тепло (с коэффициентом теплопроводности Л «0,4 + 0,7 Вг/х Л)$ д‘.... " и-ггг/го
ОСТ 9Э-9576-Э0 .лист 10 Инв. X подл. Подпись и дата Взам. инв. К Инв. дубл. Подпись и дата 85Я/19-8/ ЛиГ /8ozsf ’ £ а 0,9 - для бескаркасных бандажированных катушек; « 1,7 - для катушек, намотанных на металлический каркас; х ж dr w ° —г:—:----- - коэффициент заполнения катушки; dr - диаметр провода по пади, и; W - количество витков проводе катушки; 1^ - длина катушки электромагните, и. При предварительном расчете рекомендуемое эначение коэффициента заполнения катушки fK * 0,5 - при применении провода катушки с много- слойной изоляцией (ПЭВ-2, ПЭЛ9, ПЭЛЕЮ); fK = 0,6 - при применении провода катушки с одно- слойной изоляцией (ПЭЛ, ПЭТ, ПЭВ-1). Длина катушки электромагнита VbhK М, (8) где Ь - соотношение геометрических размеров катушки из формулы (2).
2JL Определение количества витков провоз электромагнита £•&»!• Количества витков провода катушки ПО формула ₽• Wb Jjl. I» При повторных включениях эдактромагнкта в даря® его под напряжением, а иедоватальао, j ратуре электромагнита, превышающей температуру щей среда, при которой было произведено первое ваше при токе в катушке равном , валичиЕ расчета количества витков по формуле (9) еле; радамять исходя из следующего:
ист 92-9376-80 Лист Х2 Ц»аж" максимальное напряжение на электромагните, В - ток в кату иве при минимальном энэченим тем- пература, А; - температура нагреве электромагнита перед ' : повторным включением, %. i 2.9. Определение диаметра провода катушки 2.9.1 .Расчетный диаметр провода бедиязрляоди. определяет- ся по формуле н w S. ГКО • а» : провода, м2, площадь сечения меди к длина провода катушки, м; DK ® Dm+2Jk*2ij+2^k - диаметр каркаса катуш- ки, м; Dfl » 2гя -диаметр якоря электромагнита, м; 8К “ толщина стенки каркаса электромагнита, м. Выбирается конструктивно или по результатам прочностного расчета (черт.2). Примем диаметр проведа без изрляоди dr ближай- ший к расчетному диаметру drp из ряда диаметров провода необходимой марки. 21-222/20
&!/!/ _______________________ И|». * подл. Подпись и дата Взим.ицв. X Инв. *' оубл. Подпись и дата ________ZZLZZZZZZ1 OCT 92-9376-80 Zee» 13 Определив иоличемво слоев провода катупкн как пс = (12) Ом» а количество рядов проводе катушки V -Ь- , (13) о из где Ку - коэффициент укладки. Для рядовой намотки, выполненной не автоматах и полуавтоматах Ку« 0,9 * 0,95; - диаметр провода dr в изоляции, м, получим расчетное количество витков wp = ncnp, (14) причем должно быть выполнено условие -$-=0>1.1. При невыполнении этого условия необходимо повторить расчет с п. 2.3, приняв величину Вр меньие первоначальной H8 5 ♦ 10%. Рекомендуемые значения плотности тока • j =(5 ♦ I5M0e А/м2 - для продолиительного режима; j =tt5 ♦ 30)- W6 А/м2 - для повторно-кратковремен- ного режима; j = (30 » ТОНР^А/м2 - для кратковременного режи- ма при t < М 5 о; В , 21-222/20 ' ' ’ ’
OCT 92-9-376-80 Лист 14 • 6^’ 2 j = (70 ♦ 100)10 A/mz - для кратковременного ре- 2«10. Определение основных конструктивных размеров электромагнита 2.10.1♦Основные конструктивные размеры электромагнита при- ведены на черт. 2. а ё 3 ж 5 & в s Стоп Якорь КДЖ I £ । Черт. г £ ’О
ОСТ 92-9376-80 Лист 15 2.10.2. Длина окна под катушку определяется по формуле .. к к X где д1к" толщина изоляции катушки с ее торцев, м .2.10.3. Длина части стопа, входящего в катушку, определяется по формуле м (16) 2 величина вхождения якоря в ’ # катушку, к. s ж 1 2.10Л. Высоте окна под катушку определяется по формуле ОК И* (17) 3 $ где дКк- толщина изоляций между каркасом и кэтушкой, м $и> - толщина изоляции внешней поверхности катуш- ё 2 X 2.10.Ф. Внутренний радиус кожуха электромагнита ол- ределяется по формуле ' ( » • И. ; ' (18) " IO Я к си v * . * » 4 * ’’ * 2.10. £ Вэружннй радиус ЕО.-ухс алектромагнита опре- деляется по формуле - ’•* &-222/М (19)
Iilitn. У Шь I il<unnw» и чата IHjum.имв. X llbm. -у<м. I Подами, и дата t 5 * \ i ОСТ 92-3376-30 Диет К ’ I i - площадь сечения якоря» ж2. ЗЛО.?» Ширина фланцев каркаса электромагнита опре^ делается по формуха 2Д0«8* Длине обраеухэдей кожуха электромагнита опре- деляется по формул» I кож M. 2Д0»9« Толщина кокухэ электромагнита определяется по формуле 7 Гл*. * Гт- * Г»гж м КОМ КН кв Остальные геометрические размеры электромагнита вз- бирается конструктивно, исходя из особенностей проектируй- енога электромагнита» 2»П* Определение коэффициенте рассеяния магнитного потока ~ электромагните с плоским стопом^ 2Л1.1 •Коэффициент рассеянинмагнитного потока гопредедяс тся но формуле • . [W4J|; 2Д12. Коэффициент рассеяния магнитного потока для элек- тромагнита с конический стопом определяется по формуле . 21-222./SO
Илл. № подл. Подпись и дата И мм. мт. Я Ии». S дубд. Подпись и ;urru 4Ste.it /4 0X4 ’ ’ _____ > OCT Э2-Ю76-80 Диет 17 2Д& Определение веягаян магнитной проводимости рабочего зазора ‘ гЛЗЛ^ Величина магнитной проводимости.рабочего зазоре дкя плоского стопа определяется по формуле к <») 2 Л2»2« Валжчжпз магнитной проводимости рабочего зазора даш конического стопа определяется по формула м/а (ги) (25) ^уОр-СОЗ-у. 2ДЗ« Определение угиа наклона прямой одгегничнва~ пая рабочего зазора 2J3.I« Xros наклона прямой намагпичнваиия рабочего за- зора определяется по формуле ‘Лввгс4[^й® грав11 где M(F) - масштаб по оса ( F)> -^г ; М(Ф) - касжтаб по оси (Ф)> *
ОСТ 92-9376-80 Лист 18 2.14. Построение кривой намагничивания для стали иагнитопровода и фиксированных зазорив 2.14.1.данные и расчеты для построения кривой приведены в табл. 2. аскиз иагнитопровода приведен на черт* 3. а I Я s Лг Черт. 3 *? ** a a a 8 2Г-222/&
t5g/V JMiX- 1 Ипв. X под*. Подпись и дата Вэам.ипв. N цог. а Ияв. ' тубл. । Подпись и дата >r Таблица 2 Части магнитопровода hj । , г° 1 , длина силовой линии 1, и Площадь сечения S, м4 Поток в рабочем зазоре Ф4,В5 Поток в магнито- проводе и фикси- рованных зазорах 5<Ц,Ь5 Индукция в,“т Напряжен- ность нЛ Намагничи- вающая сила Fg,A V ' s! Якорь и стоп 1, С*1 (фЛ (®ФД *0* tn sS Н ₽Q Hi Корпус s2 (ФД ИА р (6ф»\ st Hi fj"-- Hi k I фиксированные воздушные зазоры 1 4 1 f S., (фД («ФА —• — с Л c4i ’ гЭе Г %" Aj, Д2 (ФД («ФД а» (ФЛ (6ФД — — ОСТ 9*9376-80 Ласт 19 Примечание. Значение напряженности орать на графиков намагничивания сталей и сплавов ^приложение 2)*
OCT 92-9376-60 лист 20 Намагничивающая сила Задаваясь несколькими значениями (4^)-, получаем несколько значений намагничивающей силы Расчеты . для каждого значения (4^)- целесообразно свести в таб- лицу. По этим значениям строим кривую намагничивания магнитопровода электромагнита. Кривея намагничивания приведена не черт. 4. Из графика (см. черт.4) получаем для рабочей точ< «И А Fct»» и ф#. <• 2.15 » Определение величины магнитной индукции в ра- бочем воздушном зазоре Р 2.I5.I. Величине магнитной индукции в рабочем воз- душном зазоре электромагнита с плоским стопом определяет- - ся по формуле \ I I , BS/n8 (Т). (27) S- t 1м 2«15»2* Величина магнитной индукции в рабочем воз- душном зазоре электромагнита с коническим стопом опреде- ляется по формуле 1 i 2 $ «'в Ы/и* (Т). (28) S 27-222 Да
OCT 92-9376-80 Лист 2X 21-222/go
OCT 92-9376-80 Лист 22 2.16 . Определение начальной силы электромагнита 2*16.1. Начальная сила электромагнита с плоским стб- пом определяется по формуле * М(г«'Еп«т.) кгс (29) н): 2*16.2* Начальная сила электромагнита с коническим стопом определяется по формуле t 1 2. / Л &=2^н;9,й Ч мс <30> -- B,x(t/-Sr’oT,)cos2a> н). \ эм ° ' я 1-1 t0Tt 7 / Величина начальной силы электромагнита должна пре» ‘' восходить величину потребного усилия электромагнита* ио не более* чем на 10%, т*е* Q>(iUi)Qsn, Q»m=(hi,0q;o. При величине начальной силы электромагните менълей величины потребного усилия электромагнита* т*е* * Q>Q«. необходимо повторить" расчет о п. 2*5* приняв величину Вр меныое первоначальной на 5 «э
OCT 92-9376-80 дИст 23 2.17• Определение действительной установившейся тем- пературы перегрева катушки электромагнита 2.17.!•Действительная установившаяся температура перегрева катушки определяется по формуле £ (1-ёт") °C Удейсть Удл\ ' (31) r/r/ // ______________________ Ии», M подл. Подпись и дата Клим. нив. Я Ипв. ^убл. Подпись и дата 3S^//3*9i где — - установившаяся температура перегре- т к ва длительного режима, °C; рк = ЦпаДср ~ мощность, потребляемая катушкой, Вт; максимильное значение напряжения, В; - среднее значение тока, д; • значение тика при допустимой температуре наг- рева, А; *%> s Тц ~ среднее значение коэффициента теп- лоотдачи, Вт/м^.°С; Кт - значение коэффициента теплоотдачи при темпере- туре го°с, Вт/к2.°C; значение коэффициента теплоотдачи при допусти- мой температуре нагрева, вт/м^Л; SK *• сумка внутренней и наружной поверхности охлаждения катушки, - время нахождения электромагнита во включенном состоянии* с; 21-222/£о
OCT 92-9576-80 Лист 24 Тм - постоянная времени нагрева катушки, с. Для приближенных вычислений упрощенное выражение постоянной времени нагреве катушки Сити-ь сюти^кпссттст кт SK где ст- теплоемкость меди провода катушки, м м С, ст- теплоемкость » из я ки, 4^-; изоляционных материалов катуш- ст- теплоемкость ст ст стали магнитопровода, Дж °C ’ Кл - коэффициент, учитывающий степень передачи тепла от катушки к стали; Дж См е 390 - удельная теплоемкость меди,~кг?с ; С , « 1540 - удельная теплоемкость изоляционных Ал материалов, — ™ • *г’ с Д* С = 495 - удельная теплоемкость стали, ; ст кг* и тм’тиэ'тсГ Мьсса мвди* изоляции и стали соответ- ственно, кг* Значение коэффициента Кп в зависимости от ве- личины ъ, Сетует ‘ 10 у=------g------- •^к приведено в табл* 3* 2/-222//<?
OCT 92-9376-80 дИст 25 Таблица 5 Период негрева *п Хоровая теплопередача »-1,7 Пл ОХЕ |я теплопередаче ^«0, f-0,9 Y-sl.25 1,25«^у< 5 ^1,25 1,25<у<5 Y ^5 o<l4t„ В Э п 0,55 0,55(0,5 + +0,5 5=1.) 3,75 0,275 0,45 0,45(0,5» 3,75 0,225 0,55 0,55 0,55 0,45 0,45 0,45 Для начального участке нагрева электромагните а £ мн „+£aW«+K<Arm (32) к Для конечного участка нагрева электромагните 5 d £ в мк :и>ти/ КпСет SSK с. (33) 5 Значение коэффициента Кл определяется по тебл»3. 'в 3 ’мн Хцгист» (ЗА) а а £ ь.
иСТ^т>9576-80 Даст 26 V. ' lipa h UA(f-e'T") ‘с- (35) ПР“ необходимо уменьшить время нахождения электромагните во включенном состоянии. 2.18. Определение действительного коэффициента дли- тельности включения электромагнита 2.18.1 Действительный коэффициент длительности включения электромагнита определяется по формуле ____________________________________________________ Инн. М подл. Подпись и дата В дим. ипв. Я Инн, ’ чубл. Подпись и дата При Тдд < Тд возможно увеличение времени t в непрерывного нахождения электромагнита под напряжением до величины, определнной по формуле 2.19. Определение окончательных конструктивных раз- меров магнитопровода и диаметра провода катушки 2.19.1Для определения окончательных конструктивных раз- меров магнитопровода и диаметра провода катушки, необхо- димо повторить расчет с п. 2.?, подставив в формулу (7) значение Т = (38) Дер 2 ’ 4 21-
OCT 92-9376-80 Лист 27 где Т = 1 - величине, принятая при предварительном А расчете; и значение fK определенное по результатам предваритель- ного расчета. «1.20. Определение времени срабатывания электромаг- нита 2.20.1.Время срабатывания электромагнита на открытие оп- ределяется по формуле л t с - t + t С сраб wTp дв ’ где tTf> - время трогания якоря, с; ^дв “ время движения якоря, с; *„=(<нофтр. (39) где Нарастание тока в катушке электромагнита i =Iy(l- е Ts+T») А, (ад) [у - установившееся значение тока в катушке электромагнита, А; "Q - постоянная временя катушки электромагнита, о; («) 2f-222/gff
OCT 92-9376-a- 28 _ магнитна, я G$ «Vпроводимость воздушного зазора, Вб/А (Гн) (см, формулы (24) и (25)); Кд - сопротивление проводе катушки при темпере туре определения времени срабатывания, Ом; W - количество витков проводе катушки; Т6 - постоянная времени, учитывающая действие вих- ревых токов в магнитопроводе, влияющих на ско- рость возрастания тока в обмотке, с. где у в 1,1 4 1,5. где Приняв в формуле (40) i = iTp получим тр I Э 1 о 1 - П ГР 1тр - ток трогания; = (0,3 ♦ 0,5) - коэффициент запаса по току. 21-222/SO
OCT 92-9376-80 Лист 29 ПРИЛОЖЕНИЕ I Справочное I. ПРИМЕР РАСЧЕТА ЭЛЕКТРОМАГНИТА 1Л. Исходные донные для расчета электромагнита: Электромагнит без расхода рабочего теле через его внут- реннюа полость» Р = 11,2 кгс (НО Н) 5р « 0,9 . I0"3 II Т » ± 50°С U = 27^ В I « 2 1 при Т = * 50°С t, = 450 о - время непрерывного нахождения электромагни- та под напряжением. 1.2. Конструктивный фактор по формуле (I): КФ = -7^7 =41,6- 10\r?/H (130 Ю Н*/м), VjJp IM где ОЭМ = КЭР = 1,25 . 11,2 = 14 кгс (137 Н). 1.3. Форме электромагнита 1.3Л .ПО табл. I для КФ а 41,6 ДО2 кгс* /м (130 ДО2 Н*/м) определяем тип электромагнита: с плоским стопом у Я 0°
Ш/8! ММ' Пив* X подл. Подпись и дата Hjum.hiid. X Инв, X дубл. Подпись и дата ЗЗ'З'/ЗЗ-Ц ^u7/!0jfjf ОСТ 92-9376-80Лист 50 1.4. Величина магнитной индукции 1.4.1. По зависимости Bp of (КФ) (для электромагнита с плос- ким стопом у о 0°) черт. I раздела 2 настоящего стандарта для КФ - 41,6.10* это* /и (150.10* Н* /и) - Л* Вр .1,15 Вв/м* (Т). 1.5. Соотношение геометрических размеров , 1.5.1.По кривой зависимости Ьаsf (КФ) (для электро- магнита с плоским стопом у о 0°) черт. I раздела 2 настоящего стандарта для КФ « 41,6.10* кто* /и (I50.I02 И4 /и) - Ь я *>5. 1.6. Эквивалентный радиус якоря электромэгнитэ-по формуле (3); , Н „ эд л0-5 „ X- I,I5Z / ж/^. э J . I0-5 V* V T-IJ52 / 1.7. Действительный радиус якоря электромагнятэ-по формуле (4): Гя =У(9,1 .10“?)*+ (з. Ю"3)* = 9,6 Л0“3 и, где IJ,= 5.IO"3M. Примем Гя = 10-е Ю“3 и.
OCT 92-9576^80 Лист 51 1.8, Суммарная намагничивающая силэ-по формуле (5): р = I,? Л,15 ,0t9 .IQ±= 1070 А, 1 I .4 3Г ЛО-7 тле кет = 1,5. 1*9. Высота катушки—по формуле (7): L 3 /0^28 ДО-бц Л0?02_ = 8,2 .10-5 и, V 2 .140 .17,1. 0.6. 4,52 где р. « 0,01754 ЛО-6 [ I ♦ 0,00425(160-20)] = J’*’" _е 0,028 Л0“® Ом.м. Примем 5= 160°С. = 160 - 20 = 140°С. 7 ДОР кт- ктн = 9,3[l + 0,006(160-20)] = 17,1, Вт/м2 °t. К « 0а т.н. рабочее тело ве проходит через внут- • D реннюю полость электромагнита. Теплопере- дачей через металл пренебрегаем, К я 0t6t т.н* провод катушки выбран ПЭВ-1. Л 1,10, Длина катупки-по формуле (8): 1К = 4,5 .8,2 ЛО-3 » >7 . 10"5 и. 2/-гг2/го
OCT 93-9376-80 Диет 32 1«П* Количество витков проводе катушки с учетом повторных включений» например» при температуре 9 я Х6О°С-по формуле (10) - амт у/ а IQ7Qi, J550 витлов, 0.793 где в этом случае по формуле Г & = 0,793 А, ‘«и 30,3 т.п. R« » ХбГх . 0,00425 (160-(-50))1= 30,3 Ou; R* « 22, = 16 Ом, поскольку должно быть выполнено *«** 2 требование исходных денных: при и » 27 ♦’ В и I » ±50°С I й 2 А. 1.12. Диаметр провода без изрляшда-по формуле (II): drp = АВД jol „ 0<41 л0-зи> где S • Q,t°28 **Q~^4* = 0,131 ДО"6 м2 ; r 50,3 0,01754 .XO^f 1+0,00425(160-20}] = = 0,028 ДО-6 Ом.м; L = Т (25 Д0*3+8,2 Д0“3)1350 = 141 м; И DK = 20 .10-3+2 .2,5 .Ю-5 = 25 ДО-3 и; Бя = 2 ДО ДО-3 = 20 ДО"3 и;
OCT 92-9376-80 лист 33 приняли равной 2,5 Л(Г5м; dr примем равным 0,41 . 10“^ м. Плотность тока 1ЛЗ. Количество слоев провода-по формуле (12): и . О.,9>. .8,2 ДО"3. . „ с 0,45 ЛО"*5 где (L « 0,45 .10"^ м для провода ПЭВ-I с d = 0,41 Л0“\. Ид Г Ку принят равным 0,95. I.I4. Количество рядов провода-по формуле (13): Пр = 1Л5* Расчетное количество витков-по формуле (14): h Wp = 17 ♦ 82 = 1394 витка. Отношение 2221 = 1,03, что соответствует 1350 Wj> W = (0,9 » 1,1) I.I6. Длина окна под катуглсу-по формуле (15): f = 57 . IO"3 st. К k Толщиной изоляции л!.. « 0,2 Л0~^ 4 0,5 .10**^ м
OCT 92-9376-60 Ляст 34 преяебрегзея. Введете изоляция суцоственно.йв поваляет •Г на намоточные данные катушки» у— 1Д7» Длине части стопа, входящего в кэтупку-по формуле (18): У » 57 ДО-3- Я f ДГ5. - 0,9 Д(Г3» 25,8 Д0~3м, 5 где X »Я j--*0— м. • . f • . J - . -г—--------- ? ~ ._7. ' 1.18» Высота окна под катушку-по формулах?) : hei< = 8,2 .IO"3 + I .10“5 = 9,2 .ХО-3 Я, где дк„ произведена за счет разиеров катупки еналагичяо Л предыдущему; ' 8ИЭ принята равной 1Д0"3 м. , * * ' # I.I9. Внутренний радиус кожухэ электромагвита-по формуле (18): : Г, = 10 .Ю"3+2,5 .I0"3+9,2 .ХО-3 = 21,7 .ХО“3и. 1.20. Наружный радиус кожуха электроиагнита-по формуле (19): кн геб^ХО"6 + (21,7 .ХО”3)2 « 23,75 .Х0”3и, где S,M = S, =л [(10.ХО”3)2-(5.10”3)2] = 286.I0”6 я2. Иринея Си = 24 . ХО”3м. R И Stf-2227g0
им nunoojj. «молись и дата ]рзам.ин& нв шнб ^одол. УПОвпись и Gama 555//Э-Ы /1.01 %/ Г_________________ UCT 92-93.76-80 Лист 35 1.21. Ширина фланцев каркаса электромагнита-по формуле (20) I Кд = ---2^- ------— = 3,65Д0-3 и. 2jr(IO.IO"3+2,5.IO"3) Прииеи = 4.I0”3 и. 1*22. Длине образующей кожуха электромагнита-по формуле (21): I =57 ДО'3 + 2. 4 ДО"3 = 45 ДО'3 м. Ком 1.23. Толщина кохуха электромагнита-по формуле (22) : 8= 24 ДО-5- 21,7. Ю-3 = 2,3 ДО-3 и. КОЖ 1.24* Коэффициент рассеивания магнитного потока - по формуле (23): в =i + e^i£ro,67 + o,i3-Mxj£ + 10.10 3 L юдо 3 + moz!±2L2dfi± / %-з7до^3______________ + ЭГ‘Ю . 10“3 '8(21,7Д0*"3-10.10“3) + 21.7,4651л 21.7Д0"3-ЮД0м>3 Г-57Д0’3 ~ 0,9.Ю”3 = 1.25, где принято 1*1 = 37 • 10“3 к. к к
ОСТ 92-9376-80 Диет 36 t t - у ' . 1.25. Магнитная проводйиость рабочего зазора по фориула (24): с . ♦до~7 м/А(Ги). 8 0,9 . ГО”5 - ’ * * 4. J 1.26. Угол Шилове прямой намагничивания по форму- ла (26): . со «arcto 4лег7—ХШ—. «arcto lte - 58°w 4 0.25ЛСГ* 4 где M(F)« 100г~гг» ч М(Ф)= 0,25 . ICT4 . I, » «ДО"5 ж 1г » 77.7.I0”5 ж А. « СПкояух ааваль- Уцоваи на Дг » 0J«орцах фланца Дэ - oia&ftr* ж
ОСТ 92-9376-80 Диет 37 * * 1.27. Расчет магнитной цепи 1.27* 1 .Применяя для мэгнитопровода материал сталь 10 к задаваясь значениями 4^. равными 1,5 Л0~\ 2,5 Л0“* и 3,5 .10"^ Вб, получим значения намагничивающей силы Результаты расчетов сведены в таблицу. Данные таблицы нанесены на графине черт.2• Кривая намагничивания стали Ю b$wf(H) приведена в приложении 2, черт.1. Из графика черт.2 получим для рабочей точки А = 285 а; F} * « 785 а; Ф. = 5,2 . 1(Г* Вв. Инв. # подл. Подиям* и дата Кзам.иив. К Инв. Л дубл. Подпись и дата 3SS/t9-& &/1-МН ’
OCT 92-9376-80 Лист 38 Таблице I Части магни- топровода 1, И S, и2 to рА —<Р а- бф. ,В5 4, $(Т) н4- f£,a ' нкорь и стоп И.10"5 2,86.10“* 1,5.10“* 1,875.10“* 0,655 275 XI ,5 Корпус 77,7.10’5 2,86.Х0“* 1,5.10“* 1,875.10"* 0,655 275 21,4 Фиксирован- ные воздуш- ные зазоры •— • 1,5.10“* 1,875.10“* «ш. м. «М «* 1,5.10“* 1,875.10“* а* 0,065.10’5 2,52.10“* 1,5.10“* 1,875.10“* «к» 58 Нкорь И стоп 41.I0’5 2,Ъб.1О“* 2,5.Ю“* 3,125.10“* 1,1)90 600 24,6 Корпус 77,7.10’5 2,86.10“* 2,5.10“* 3,125.10“* 1,090 600 46,7 Фиксирован- ные воздуш- ные зазоры а* *- 2,5.10“* 3,125.10“* * «а • 2,5.10“* 3,125.10“* а» 0,065.10’5 2,52.10“* 2,5.10“* 3,125.10“* 041 64 1 F = 135 р 1 Якорь и стоп 41.10’5 2,8б.Ю“* 5,5.10“* 4,375.10“* 1,530 275U ИЗ в Корпус 77,7.1и’5 2,86.1и“* 5,5.1и“* 4,375.10“* 1,530 2750 214 § 1 «8 Фиксирован- ные воздуш- ные зазоры 1 «V 3,5.10“* 4,375.10“* а» «а -* «а 3,5.10“* 4,375.10“* * атаI 1 0,065.10’5 2,52.10“* 3,5.10“* 4,375.10“* » 89 в 416 J
100 200 300 ^00 135 416 285
н £ OCT 92-9576-807 пет 40 1.28. Величина магнитной индукции-по формуле (2?): В» = ---------------------------- 1,12 Вб/и2 (Т). ’ зг[(Ю.10"})2-(3.10“3)2] 1.29. Начальная сила электромэгнита-по формула (29): (Г = ---------I—Z7--------- ; I.I22 . a-klO.IO-5)2 - ЧЭИ 2. I. 4зг .10 . 9,81 1 - (3.I0”3)2] = 14,4 кто fa" = --------1------- . 1,122.т [(I0.I0-3) - \Ч5« 2. I. 4г. 10 7 L - (3.I0-3)2] = 141н). „ QH т Условие Q = выполнено, т.н. -^й-=.А414 с т qj ’ " Оэн 14 ( = 1,03). 1.30. Действительная установившаяся температуре пере- грева катушки-по формуле (31): tb V =1 (1-е Тм), 'деист* Уда ' ' 7 где гк ---------------------- = 279ос 13,2 . 10400 . 10^ Рг = 32 . 1,198 = 38,3 Вт; Ц.,- 52 В; Icp = V4. = 1^34 . = 1>198 д. ^-222/80
ист 92-9576-80 Лист 41 L = ?£— = 1,055 А; Ч«" 50,5 * R„ “М1 +ollV’?)] = I6[X + 0,00425<I6U-20)] = = 25,9 Ом; К = Кт„ + *+&.„ ж 9,5 + 17,1 . IJ>2 В1/И2.ОС. ТЧ» 2 2 Кт = 9,5 Вт/и2.^. rzo I 1*1 Поверхность охлаждения катушки S представляет собой наружную поверхность кожуха электромагнита с наружным ра- диусом rvu = 24.10“5м и длиной образующей I =45.10“5м плюс поверхность торцев электромагнита с наружным радиусом кожуха Гкн : S, = 2г .24 ДО"3.45 Л0"3+2т (24 Л0’3)2=10400Л0“6м2. Лг Y = 425.0,3 -ipT?. = 1<43 10400 до"* tel из табл. 3: К„ = 0,5510,5+0,5 = 0,556 5*75 для периода нагрева Кп = 0,55 для периода нагрева -jTM< <*>. Постоянная времени для начального и конечного участков нагрева электромагнитэ-по формулам (32) и (33): f " Г- г— —----------- * —' 11 —i f . ...... ____________— ____ - -
OCT 92-9376-80 Лис» 42 Т . 390 .0.165+1540 ,0.0096+0.556 .495 .0.5. „ п50с; 1мм ’ 13,2 . 10400 . КГ6 Т „ 390 .0.165+1540 .0.0096+0.55 .495 .0.3 . ШОс> ИК . 17,1 . 10400 ЛО"6 ’ Поскольку 4-Т , т0 по формула (35) О МН В МК & » 279 (I - е ) » 90°С. идй«т» I.3I. Действительный коэффициент длительности вклю- чения электромэгнита-по формуле (36) : Т,, = 2,3 to —£22—= 0,39. 4 •** 3 279-90 .к * ’ Возможное время непрерывного нахождения электромагни- та под напряжением-по формуле (37) t' = 2,3 .1170 to —222— = 810 с. » з 279-140 1«32. Определение окончательных конструктивных раз- меров и диаметра провода катушки не производим, приняв время непрерывного нахождения электромагнита под напряже- нием t. = 810 с. 21-2Z2/W
OCT 52JB76-80 2ист 43 1.33* время срабатывания электромэгвита-по форму- ле (39): А1о,иипоал. удались и дата узам, инв. УМ подпись и дата зж/м-ы ~ Ла /МяЛГ Определим временные 5 = 160°С. Доп Из формулы (41): т = 4 ,хо~7иза£ 'э 30,5 Приняв = 1,3 и ния якоря t = 1,3 .0,024 .2,з1о -------£----» 0,0216 с. 1тр d I - 0,5 Время движения якоря К, = 1,05 .0,0216 = 0,0227 с. дь t ,= 0,0216 + 0,0227 = 0,0443 0. CpQv характеристики при температуре = 0,024 с. п = 0,5, получим время трога- 21-222 /£а
ВР, bs/м1 (Т) OCT 92-9376-80 Лист 44 ПРИЛОЖЕНИЕ 2 Справочное ГРАФИКИ НАМАГНИЧИВАНИЯ НЕКОТОРЫХ СШЕЙ И СПЛАВОВ График намагничивания стали 10 Черт. I ^/•222
ВР, BS/mz (Т) ОСТ 92-9376т80 Лист AS . . г к' График намагничивания стали 1088иД11880) Черт» 2 2f^222/fo
OCT 92-9376-80Диет 46 График намагничивания сплава z Н-10,А/м Черт. 3
OCT 92-9376-80 Лист 47 График намагничивания сплава I6X вР, BW (Т)
OCT 92-9376-80 Лист 48 приложение 5 Справочное ПЕРЕЧЕНЬ ССЫЛОЧНЫХ ДОКУМЕНТОВ Инд, Я Ьодл. [ Подпись it дата ||Ьам. кнв. Я I Ина. Я дубл. | Подпись и дата Обозначение Наименование < 1-г-п_- лист ОСТ 92-8874—77 о Клаьзвы пневматические 'а электромагнитные- Тилы л основные параметры * 2 UUX Jx! 1/U & OCT 92-9224-79 "ДЛ6П8ЯК1 Т1щр4^ВДИ^1>е'КИ0’ 4 V**Ajpw JftU A 11 lj Лliuw * A 11АЦ*14* ни основные параметры-- Электромагниты электро- оапаяов. Типы и основ- ные параметры 2
OCT 92-9576-80 JI лот 49 Лист регистрации йгмоаеяий Всего листов (стра- ниц) в докуй.' S5 ДОкуи. ВХОДЯЩИЙ № сопрово- дительное докум. И дата йодп. дата 1 Изи >cU"{/UCJ JiVlUXWD к ШЦОЛИЦ/, _ изнел‘Н ных заме- ненных новых аннули- рованных Z 3 - «V * • I ► 1 4 ", /7 £, чз * 1 * i 1г X ея&юм*. И55.Ш94Ч Ct$S.!02№ > 1 - - > , * > 4 ГХЖ2С КОМ*' «-- л« 0 h * 21-222/30